(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に均一な静止主磁界中に配された身体の少なくとも一部の磁気共鳴イメージング方法であって、
ａ）前記身体の一部を、少なくとも１つのＲＦパルス及び切り替えられる磁界勾配を含むイメージングシーケンスに曝すことによって、空間的に制限された関心ボリューム内の核磁化を選択的に励起するステップと、
ｂ）前記関心ボリュームから少なくとも１つのＭＲイメージング信号を取得するステップと、
ｃ）前記身体の一部を少なくとも１つのＲＦパルスを含む非標識化シーケンスに曝すことによって、前記関心ボリューム内の核磁化を、縦磁化に戻すように変化させるステップと、
ｄ）前記身体の一部を少なくとも１つのＲＦパルス及び切り替えられる磁界勾配を含むナビゲータシーケンスに曝すことによって、空間的に制限されたナビゲータボリューム内の核磁化を励起するステップであって、前記ナビゲータボリュームが前記関心ボリュームと少なくとも部分的に重なり合う、ステップと、
ｅ）前記ナビゲータボリュームから少なくとも１つのＭＲナビゲータ信号を取得するステップと、
ｆ）前記取得されたＭＲイメージング信号からＭＲ画像を再構成するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
幾つかのＭＲイメージング信号が、幾つかの関心ボリュームから取得され、前記非標識化シーケンスが、前記関心ボリューム内の核磁化を、縦磁化に戻すように変化させる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＭＲイメージング信号が、スピンエコーシーケンスによって取得され、前記非標識化シーケンスが、逆の１８０°ＲＦパルス及び９０°ＲＦパルスを含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記身体の動きを示す少なくとも１つの変位値が、前記少なくとも１つのＭＲナビゲータ信号から導き出され、前記関心ボリュームの位置が、少なくとも前記ステップａ）乃至ｅ）の幾回かの繰り返しの間、前記少なくとも１つの変位値に基づいて調整される、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記身体の一部が、引き続いて、時間遅延なしに前記イメージングシーケンス、前記非標識化シーケンス及び前記ナビゲータシーケンスに曝される、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記ナビゲータシーケンス及び／又は前記非標識化シーケンスは、少なくとも１つの成形ＲＦパルス及び／又は少なくとも１つの切り替えられる磁界勾配を含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記非標識化シーケンスが、少なくとも１つの空間選択又は非空間選択１８０°ＲＦパルスを含む、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
磁気共鳴スペクトロスコピー方法であって、
ａ）対象を、少なくとも１つのＲＦパルス及び切り替えられる磁界勾配を含むスペクトロスコピーシーケンスに曝すことによって、前記対象内の空間的に制限された関心ボリューム内の核磁化を選択的に励起するステップと、
ｂ）前記関心ボリュームから少なくとも１つのＭＲスペクトロスコピー信号を取得するステップと、
ｃ）前記対象の一部を少なくとも１つのＲＦパルスを含む非標識化シーケンスに曝すことによって、前記関心ボリューム内の核磁化を、縦磁化に戻すように変化させるステップと、
ｄ）前記対象の一部を、少なくとも１つのＲＦパルス及び切り替えられる磁界勾配を含むナビゲータシーケンスに曝すことによって、空間的に制限されたナビゲータボリューム内の核磁化を励起するステップであって、前記ナビゲータボリュームが前記関心ボリュームと少なくとも部分的に重なり合う、ステップと、
ｅ）前記ナビゲータボリュームから少なくとも１つのＭＲナビゲータ信号を取得するステップと、
ｆ）前記取得されたＭＲスペクトロスコピー信号からＭＲスペクトルを導き出すステップと、
を含む方法。
【請求項９】
検査ボリューム内に均一な定常磁界を生成する主磁石コイルと、
前記検査ボリューム内のそれぞれ異なる空間方向に、切り替えられる磁界勾配を生成する複数の勾配コイルと、
前記検査ボリューム内にＲＦパルスを生成し、及び／又は前記検査ボリュームに位置する患者の身体からＭＲ信号を受け取る少なくとも１つのＲＦコイルと、
時間的に連続する前記ＲＦパルス及び前記切り替えられる磁界勾配を制御する制御ユニットと、
前記ＭＲ信号からＭＲ画像を再構成する再構成ユニットと、
を有するＭＲイメージング装置であって、前記装置は、
ａ）前記対象の一部を、少なくとも１つのＲＦパルス及び切り替えられる磁界勾配を含むイメージングシーケンスに曝すことによって、空間的に制限された関心ボリューム内の核磁化を選択的に励起する機能と、
ｂ）前記関心ボリュームから少なくとも１つのＭＲイメージング信号を取得する機能と、
ｃ）前記対象の一部を少なくとも１つのＲＦパルスを含む非標識化シーケンスに曝すことによって、前記関心ボリューム内の核磁化を、縦磁化に戻すように変化させる機能と、
ｄ）前記対象の一部を、少なくとも１つのＲＦパルス及び切り替えられる磁界勾配を含むナビゲータシーケンスに曝すことによって、空間的に制限されたナビゲータボリューム内の核磁化を励起する機能であって、前記ナビゲータボリュームが前記関心ボリュームと少なくとも部分的に重なり合う、機能と、
ｅ）前記ナビゲータボリュームから少なくとも１つのＭＲナビゲータ信号を取得する機能と、
ｆ）前記取得されたＭＲイメージング信号からＭＲ画像を再構成する機能と、
を実施する装置。
【請求項１０】
ＭＲ装置においてランされるコンピュータプログラムであって、
ａ）少なくとも１つのＲＦパルス及び切り替えられる磁界勾配を含むイメージングシーケンスを生成する命令と、
ｂ）空間的に制限された関心ボリュームから、少なくとも１つのＭＲイメージング信号を取得する命令と、
ｃ）少なくとも１つのＲＦパルスを含む非標識化シーケンスを生成することによって、前記関心ボリューム内の核磁化を、縦磁化に戻すように変化させる命令と、
ｄ）少なくとも１つのＲＦパルス及び切り替えられる磁界勾配を含むナビゲータシーケンスを生成する命令と、
ｅ）前記関心ボリュームと少なくとも部分的に重なり合う、空間的に制限されたナビゲータボリュームから、少なくとも１つのＭＲナビゲータ信号を取得する命令と、
ｆ）前記取得されたＭＲイメージング信号から、ＭＲ画像を再構成する命令と、
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴（ＭＲ）の分野に関する。本発明は、診断目的のＭＲイメージング方法及びＭＲ装置に関して特定の用途を見出し、特にそれらに関して記述される。しかしながら、本発明は、ＭＲスペクトロスコピーのような他のアプリケーションにも適用できることが理解されうる。
【背景技術】
【０００２】
２次元又は３次元画像を形成するために磁界と核スピンとの間の相互作用を利用する画像形成ＭＲ方法は、今日、特に医用診断の分野において広く使われている。これは、軟組織のイメージングの場合、それらが多くの点で他のイメージング方法より優れ、イオン化放射線を必要とせず、通常侵襲性でないという理由による。
【０００３】
一般のＭＲ方法によれば、検査されるべき患者の身体は、強い均一な磁界中に配置され、その磁界の方向は、同時に、測定の基礎となる座標系の軸（通常はｚ軸）を規定する。磁界は、磁界強度に依存して、個別の核スピンについて異なるエネルギーレベルを生成する。核スピンは、規定された周波数（いわゆるラーモア周波数又はＭＲ周波数）の交番電磁界（ＲＦ場）の印加によって、励起されることが可能である（スピン共鳴）。巨視的な観点から、個別の核スピンの分布は、全体の磁化を生成する。この磁化は、ｚ軸（縦軸とも呼ばれる）に対し垂直な磁界が延在する状態で、適当な周波数の電磁パルス（ＲＦパルス）の印加によって平衡状態から歪められることができ、これにより、磁化は、ｚ軸を中心とする歳差運動を呈する。歳差運動は、その開き角がフリップ角と呼ばれる円錐の表面を表す。フリップ角の大きさは、印加される電磁パルスの強度及び持続時間に依存する。いわゆる９０°パルスの場合、スピンは、ｚ軸から横方向平面へ歪められる（フリップ角９０°）。
【０００４】
ＲＦパルスの終了後、磁化は緩和して、元の平衡状態へ戻り、そこで、ｚ方向の磁化は、第１の時定数Ｔ１（スピン格子又は縦緩和時間）によって再び構築され、ｚ方向に垂直な方向の磁化は、第２の時定数Ｔ２（スピン−スピン又は横緩和時間）によって緩和する。磁化の変化は、受信ＲＦコイルによって検出されることができ、受信ＲＦコイルは、磁化の変化がｚ軸に垂直な方向において測定されるように、ＭＲ装置の検査ボリューム内に配置され、方向付けられる。横方向磁化の減衰は、例えば９０°パルスの印加後、同じ位相を有する並べられた状態からすべての位相角が一様に分散される状態（ディフェージング）への核スピンの遷移（局所的な磁界不均一性によって誘導される）を伴う。ディフェージングは、リフォーカシングパルス（例えば１８０°パルス）によって補償されることができる。これは、受信コイルにエコー信号（スピンエコー）を生成する。
【０００５】
身体内の空間解像度を実現するために、３つの主軸に沿って延在する線形磁界勾配が、均一な磁界に重ね合わせられ、それにより、スピン共振周波数の線形の空間依存を与える。受信コイルにおいてピックアップされる信号は、身体内のさまざまなロケーションと関連付けられることができる異なる周波数成分を有する。受信コイルを通じて得られた信号データは、空間周波数ドメインに対応し、ｋ空間データと呼ばれる。ｋ空間データは、通常、それぞれ異なる位相符号化によって取得された複数のラインを含む。各ラインは、複数のサンプルを収集することによってデジタル化される。ｋ空間データの組は、フーリエ変換によってＭＲ画像に変換される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
さまざまなＭＲＩアプリケーションにおいて、被検査対象（患者）の動きは、画像品質に不利な影響を与えうる。画像の再構成のために十分なＭＲ信号を取得するには、或る有限の時間期間を要する。その有限の時間期間中にイメージングされるべき対象の動きは、一般に、再構成されるＭＲ画像に動きアーチファクトを生じさせる。従来のＭＲイメージングアプローチにおいて、ＭＲ画像の所与の解像度が指定される場合、取得時間は、非常にわずかな程度しか短縮されることができない。医用ＭＲイメージングの場合、動きアーチファクトは、例えば心臓周期、呼吸周期及び他の生理学的プロセス並びに患者の動きによるものでありうる。動的なＭＲイメージングスキャンにおいて、データ取得中の被検査対象の動きは、さまざまな異なる種類のブラーリング、位置ずれ、変形及びゴーストアーチファクトにつながる。
【０００７】
いわゆるナビゲータ技法のような予測(prospective)動き補正技法が、イメージングボリューム内の関心ボリュームのロケーション及び向きを規定するイメージングパラメータを予測的に調整することによって、動きに関する問題を解決するために開発された。ナビゲータ技法では、ＭＲナビゲータ信号の組が、被検査患者の横隔膜と交わる空間的に制限されたボリューム（ナビゲータビーム）から取得される。ＭＲナビゲータ信号を記録するために、いわゆる２Ｄ ＲＦパルスが使用されることができる。これらは、例えばペンシルビーム形状の、空間的に制限されたナビゲータボリュームを励起し、ナビゲータボリュームは、勾配エコーを使用して読み出される。関心ボリュームの動き誘導される瞬間位置を検出する他の方法は、横隔膜上に位置する２次元矢状スライスの取得又は３次元低解像度のデータセットの取得である。横隔膜の瞬間位置を示す変位値が、取得されたＭＲナビゲータ信号から復元され、関心ボリュームのリアルタイムの動き補正のために使用されることができるやり方で、個々のナビゲータボリュームが対話的に設定される。ナビゲータ技法は主に、身体内の呼吸運動の影響を最小限にするために、及び呼吸運動が画像品質を著しく低下させる可能性がある心臓検査に関して、使用される。ＭＲナビゲータ信号に基づくゲーティング及び画像補正が、これらのアーチファクトを低減するために導入された。
【０００８】
上述したナビゲータ技法は、概して、イメージング条件の特定の変化を検出するために、ＭＲイメージングのさまざまな異なる分野において適用されることができる。他の例は、関心ある特定の器官への造影剤のボーラス到達後、イメージングシーケンスをトリガすることである。
【０００９】
ＭＲナビゲータ信号の測定に次いで、通常、一連の位相符号化されたスピンエコーが、ＲＦパルス及び磁界勾配パルスの適当なイメージングシーケンスによって生成される。これらのスピンエコーは、例えば２Ｄフーリエ変換によってＭＲ画像を再構成するためにＭＲイメージング信号として測定される。
【００１０】
上述したように、制限されたナビゲータボリュームは、被検査患者の呼吸状態を検出するために、理想的には、肝臓と肺との間の境界部分（右半横隔膜のドーム部に局所化される）に配置される。これは、肺と肝臓との間ではＭＲ信号コントラストが高いという理由による。特に腹部のアプリケーションの場合、関心ボリュームからＭＲイメージング信号が取得される該関心ボリュームが、ナビゲータボリュームと部分的に重なり合うという問題が生じる。通常、ＭＲイメージング信号の取得は、時間遅延なくＭＲナビゲータ信号の取得と交互される。その結果、関心ボリューム内の核磁化は、ＭＲイメージング信号を測定した後も飽和した状態のままである。ＭＲナビゲータ信号に結果的に現れる飽和バンドは、横隔膜の位置を示すコントラストエッジの誤った検出につながる。この理由により、既知のナビゲータ方法は、肝臓又は腎臓のＭＲイメージングに適用するのが難しい。ナビゲータボリュームが、個々の関心ボリュームに（少なくとも部分的に）重なり、画像品質が呼吸運動の状態の不正確な検出により著しく劣化するという負の結果が生じることは、回避されることができない。
【００１１】
国際公開第２００８／０４１０６０Ａ１号明細書は、制限されたナビゲータボリューム内の核磁化がＭＲナビゲータ信号を測定した後も飽和した状態のままであるという問題に対処する。この例では、存続する飽和が、ナビゲータボリュームが再構成されるＭＲ画像内に飽和領域として現れるという負の結果をもたらす。引用される文献では、実際のイメージング又は分光シーケンスを生成する前にナビゲータ非標識化（unlabeling）シーケンスを印加することが提案される。ナビゲータ非標識化シーケンスの効果は、制限されたナビゲータボリューム内の核磁化が縦磁化に戻るように変えられることである。このようにして、ＭＲイメージング信号の取得は、ナビゲータによる妨害なしに始まる。しかしながら、イメージングシーケンス及びナビゲータシーケンスが、交互される態様で反復的に印加されるとき、ＭＲイメージング信号が取得される当該ボリューム内の核磁化が飽和した状態のままであるという問題はなお残る。引用される文献は、ＭＲナビゲータ信号内の飽和バンドによる不正確な動き検出に関連する上述の問題の解決策を提案していない。
【００１２】
前述の説明から、改善されたＭＲイメージング方法のニーズがあることが容易に理解される。従って、本発明の目的は、信頼できる動き検出及び高い画像品質を伴うＭＲイメージングを可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によれば、実質的に均一な静止主磁界中に配置される患者の身体の少なくとも一部のＭＲイメージング方法が開示される。方法は、ａ）前記身体の一部を、少なくとも１つのＲＦパルス及び切り替えられる磁界勾配を含むイメージングシーケンスに曝すことによって、空間的に制限された関心ボリューム内の核磁化を選択的に励起するステップと、ｂ）関心ボリュームから少なくとも１つのＭＲイメージング信号を取得するステップと、ｃ）前記身体の一部を、少なくとも１つのＲＦパルスを含む非標識化シーケンスに曝すことによって、関心ボリューム内の核磁化を、縦磁化に戻るように変化させるステップと、ｄ）前記身体の一部を、少なくとも１つのＲＦパルス及び切り替えられる磁界勾配を含むナビゲータシーケンスに曝すことによって、空間的に制限されたナビゲータボリューム内の核磁化を励起するステップであって、ナビゲータボリュームが関心ボリュームと少なくとも部分的に重なり合う、ステップと、ｅ）前記ナビゲータボリュームから少なくとも１つのＭＲナビゲータ信号を取得するステップと、ｆ）取得されたＭＲイメージング信号からＭＲ画像を再構成するステップと、を含む。
【００１４】
本発明の要旨は、ＭＲイメージング信号及びナビゲータ信号の交互される取得スキームにおいて、ＭＲナビゲータ信号の取得の前に非標識化シーケンスを印加することである。非標識化シーケンスの効果は、ＭＲイメージング信号が取得される当該関心ボリューム内の核磁化が、縦磁化に戻るように変えられることである。このようにして、先行するイメージングシーケンスの影響はほとんど中和され、実際のナビゲータ取得は、飽和バンドによる妨害なしに、ゆえに不正確な動き補正のリスクなしに、始まる。次のナビゲータ取得が始まる前に、関心ボリューム内に本質的に飽和磁化は残らないので、イメージング及び／又はスペクトロスコピーが、関心ボリュームのロケーションに関する制約なく実施されることができる。例えば腹部のアプリケーションのようにナビゲータボリューム及び関心ボリュームが完全に又は部分的に重なり合う場合でさえ、高品質のＭＲイメージング及び／又はスペクトロスコピーが可能である。
【００１５】
上述の２Ｄ ＲＦパルスが、本発明によりＭＲナビゲータ信号を取得するために使用されることができることに留意すべきである。横隔膜上に位置する２次元矢状スライスの取得、又はナビゲータ信号としての３次元低解像度のデータセットの取得が、更に実現可能である。空間的に制限されたナビゲータボリュームにＭＲナビゲータ信号を生成する代替の方法は、次のスライス選択ＲＦパルスによって、核磁化を励起することである。ＲＦパルスによって作用されたスライスは、それらが所望のビーム形状のボリュームに沿って互いに交わるように選択される。ＭＲナビゲータ信号は、スライスの交差ラインの方向に沿った読み出し勾配の存在下で、スピンエコーとして容易に検出されることができる。この方向に沿った身体の被検査部分の動きは、このようにして監視されることができる。
【００１６】
本発明の１つの見地によれば、イメージング取得は、例えば幾つかのｋ空間プロファイルについて磁気共鳴信号を取得し、又はそれぞれ異なるスライスのような幾つかの関心ボリュームから磁気共鳴信号を取得するために、幾つかの画像取得シーケンスを含む。本発明のこの見地において、幾つかのスライスからの磁気共鳴信号は、ナビゲータごとに取得され、非標識化フェーズは、ナビゲータの前に取得されるスライスにとって十分である。特に、以前のスライスは、すでに遅延を経験しており、残りの横磁化は、非常に小さい。
【００１７】
本発明の好適な実施形態によれば、身体の動きを示す少なくとも１つの変位値が、少なくとも１つのＭＲナビゲータ信号から導き出され、関心ボリュームの位置が、少なくともステップａ）乃至ｅ）の幾回かの繰り返しの間、少なくとも１つの変位値に基づいて調整される。この実施形態において、予測動き補正は、イメージングボリューム内の関心ボリュームのロケーション及び向きを規定するイメージングパラメータを予測的に調整することによって、動きに関する問題を解決するために適用される。本発明のナビゲータ技法は、例えば画像品質を著しく低下させる可能性がある患者の呼吸運動の影響を最小限にするために、適用されることができる。代替として、ＭＲナビゲータ信号に基づくＭＲイメージング信号の取得のゲーティングが、これらのアーチファクトを低減するために適用されることができる。
【００１８】
本発明の他の好適な実施形態によれば、非検査身体は、その後、無視できるほどの時間遅延を伴ってイメージングシーケンス、非標識化シーケンス及びナビゲータシーケンスに曝される。非標識化シーケンスの印加の後、ＭＲナビゲータ信号内の飽和バンドは大幅に低下されるので、イメージングシーケンス及びその後のナビゲータシーケンスは、関心ボリューム内の核磁化の緩和を待つ必要なく、続けざまに印加されることができる。このようにして、全体のスキャン時間が、大幅に低減されることができる。この背景技術に対して、「時間遅延なく」という表現の意味は、当該緩和時間Ｔ１又はＴ２より非常に短いすべての遅延値を含む。
【００１９】
上述したように、本発明は、ＭＲスペクトロスコピーにも適用可能であることが理解されるべきである。この点に関して、ＭＲスペクトロスコピー方法であって、ａ）対象を、少なくとも１つのＲＦパルス及び切り替えられる磁界勾配を含むスペクトロスコピーシーケンスに曝すことによって、対象内の空間的に制限された関心ボリューム内の核磁化を選択的に励起するステップと、ｂ）関心ボリュームから少なくとも１つのＭＲスペクトロスコピー信号を取得するステップと、ｃ）前記対象の一部を、少なくとも１つのＲＦパルスを含む非標識化シーケンスに曝すことによって、関心ボリューム内の核磁化を、縦磁化に戻るように変化させるステップと、ｄ）前記対象の一部を、少なくとも１つのＲＦパルス及び切り替えられる磁界勾配を含むナビゲータシーケンスに曝すことによって、空間的に制限されたナビゲータボリューム内の核磁化を励起するステップであって、ナビゲータボリュームが関心ボリュームと少なくとも部分的に重なり合う、ステップと、ｅ）前記ナビゲータボリュームから少なくとも１つのＭＲナビゲータ信号を取得するステップと、ｆ）取得されたＭＲスペクトロスコピー信号からＭＲスペクトルを導き出すステップと、を含む方法が開示される。
【００２０】
ここまで記述された本発明のＭＲイメージング又はスペクトロスコピー方法は、検査ボリューム内に均一な定常磁界を生成する少なくとも１つの主磁石コイルと、検査ボリューム内のそれぞれ異なる空間方向に、切り替えられる磁界勾配を生成する複数の勾配コイルと、検査ボリューム内にＲＦパルスを生成し、及び／又は検査ボリュームに位置する患者の身体からＭＲ信号を受け取る少なくとも１つのＲＦコイルと、時間的に連続するＲＦパルス及び切り替えられる磁界勾配を制御する制御ユニットと、ＭＲ信号からＭＲ画像を再構成する再構成ユニットと、を有するＭＲ装置によって実施されることができる。本発明の方法は、ＭＲ装置の再構成ユニット及び／又は制御ユニットの対応するプログラミングによって実現されることができる。
【００２１】
本発明の方法は、現在臨床で使用されている多くのＭＲ装置において有利に実施されることができる。このために、ＭＲ装置がコンピュータプログラムによって本発明の上述の方法ステップを実施するように制御される該コンピュータプログラムを利用することのみが必要とされる。コンピュータプログラムは、ＭＲ装置の制御ユニットにインストールするためにダウンロードされるように、データ担体は又はデータネットワークに存在しうる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の方法を実施するＭＲ装置を示す図。
【図２】患者の身体内の関心ボリューム及びナビゲータボリュームの位置を概略的に示す図。
【図３ａ】本発明による非標識化シーケンスの実施形態を示す図。
【図３ｂ】本発明による非標識化シーケンスの実施形態を示す図。
【図４ａ】本発明による非標識化シーケンスの他の実施形態を示す図。
【図４ｂ】本発明による非標識化シーケンスの他の実施形態を示す図。
【図４ｃ】本発明による非標識化シーケンスの他の実施形態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図面は、本発明の好適な実施形態を開示する。しかしながら、図面は、本発明の制限する規定としてではなく、例示の目的で描かれていることが理解されるべきである。
【００２４】
図１を参照して、ＭＲ装置１が図示されている。装置は、実質的に均一で時間的に一定の主磁界が検査ボリューム全体にｚ軸に沿って生成されるように、超電導の又は抵抗性の主磁石コイル２を有する。
【００２５】
磁気共鳴生成及び操作システムは、核磁気スピンを反転し又は励起し、磁気共鳴を誘導し、磁気共鳴をリフォーカスし、磁気共鳴を操作し、空間的に及び他のやり方で磁気共鳴を符号化し、スピンを飽和させる等行ってＭＲイメージングを実施するために、一連のＲＦパルス及び切り替えられる磁界勾配を印加する。
【００２６】
より具体的には、勾配パルス増幅器３が、検査ボリュームのｘ、ｙ及びｚ軸に沿った全身勾配コイル４、５及び６のうち選択されたものに電流パルスを印加する。ＲＦ周波数送信機７は、検査ボリュームにＲＦパルスを送信するために、送信／受信スイッチ８を通じて、全身ボリュームＲＦコイル９にＲＦパルス又はパルスパケットを送信する。特有のイメージングシーケンス又はナビゲータシーケンスが、短い持続時間のＲＦパルスセグメントのパケットにより構成され、これら及び任意の印加される磁界勾配の組み合わせにより、核磁気共鳴の選択された操作が達成される。ＲＦパルスは、飽和させ、共鳴を励起し、磁化を反転させ、共鳴をリフォーカスし又は共鳴を操作し、検査ボリュームに位置する身体１０の一部を選択するために使用される。更に、ＭＲ信号が、全身ボリュームＲＦコイル９によってピックアップされる。
【００２７】
パラレルイメージングによる身体１０の制限された領域のＭＲ画像を生成するために、局所的なアレイＲＦコイル１１、１２、１３の組が、イメージングのために選択される領域に隣り合って配置される。アレイコイル１１、１２、１３は、ボディコイルＲＦ送信によって誘導されたＭＲ信号を受け取るために使用されることができる。
【００２８】
結果的に得られるＭＲ信号は、全身ボリュームＲＦコイル９によって及び／又はアレイＲＦコイル１１、１２、１３によってピックアップされ、好適にはプリアンプ（図示せず）を含む受信機１４によって復調される。受信機１４は、送信／受信スイッチ８を通じて、ＲＦコイル９、１１、１２及び１３に接続される。
【００２９】
ホストコンピュータ１５は、勾配パルス増幅器３及び送信機７を制御して、エコープラナイメージング（ＥＰＩ）、エコーボリュームイメージング、勾配及びスピンエコーイメージング、高速スピンエコーイメージング等の複数のイメージングシーケンスのうち任意のものを生成する。選択されたシーケンスについて、受信機１４は、各々のＲＦ励起パルスに続き、１又は複数のＭＲデータラインを高速に連続して受信する。データ取得システム１６は、受信信号のアナログデジタル変換を実施し、各々のＭＲデータラインを、他の処理に適したデジタル形式に変換する。最近のＭＲ装置において、データ取得システム１６は、生画像データの取得に特化した別個のコンピュータである。
【００３０】
最後に、デジタル生画像データは、再構成プロセッサ１７によって画像表現に再構成される。再構成プロセッサ１７は、フーリエ変換又は他の適当な再構成アルゴリズムを適用する。ＭＲ画像は、患者を通る平面スライス、パラレル平面スライスのアレイ、３次元ボリューム等を表現することができる。画像は、画像メモリに記憶され、画像メモリ内の画像は、スライス、投影又は画像表現の他の部分を、可視化のための適当な形式に変換するためにアクセスされることができ、可視化は、例えば、結果的に得られるＭＲ画像の人間可読の表示を提供するビデオモニタ１８を通じて行われる。
【００３１】
ホストコンピュータ１５及び再構成プロセッサ１７は、それらがプログラミングによって本発明の上述のＭＲイメージング方法を実行することを可能にされる該プログラミングを含む。
【００３２】
図２は、本発明による、身体１０内の空間的に制限された関心ボリューム２０及びナビゲータボリューム２１の位置を示す。それ自体知られているナビゲータ技法は、核磁化を励起し、空間的に制限されたペンシルビーム形状のナビゲータボリューム２１内の対応するＭＲナビゲータ信号を取得することを可能にする。図２は、腹部のアプリケーションを示しており、この場合、ＭＲイメージング信号は、例えば、肝臓、腎臓又は腎臓動脈を含む関心ボリューム２０から取得される。患者の呼吸状態を検出するために、肺と横隔膜の間のＭＲ信号の振幅の大きい差は、理想的には、横隔膜／肺の境界部分上にナビゲータボリューム２１を配置することを提案する。図示される腹部のアプリケーションにおいて、関心ボリューム２０は、ナビゲータボリューム２１と重なり合う。
【００３３】
本発明の方法による第１のシーケンス設計は、図３ａに概略的に示されている。図は、時間的に連続するラジオ周波数パルスＲＦ及び磁界勾配パルスＧＸ、ＧＹを示している。実質的に一様な静止主磁界（図１に示される）中に配置される患者は、本発明のＭＲイメージングプロシージャの間、これらのパルスに曝される。
【００３４】
シーケンスは、図示される実施形態の勾配エコーシーケンスであるイメージングシーケンスＩＭＧから始まる。イメージングシーケンスＩＭＧは、空間選択ＲＦパルスαを含み、このＲＦパルスαによって、核磁化は、関心ボリューム２０内で励起される。ＲＦパルスα及び切り替えられる磁界勾配ＧＸ／ＧＹによって生成されるＭＲイメージング信号は、取得期間ＡＣＱの間に取得される。これらＭＲイメージング信号は、例えば患者の腎臓又は腎臓動脈の診断ＭＲ画像を再構成するために、測定され使用される。
【００３５】
イメージングシーケンスＩＭＧの後、非標識化シーケンスＵＮＬＢＬが、時間遅延なしに印加される。非標識化シーケンスは、その開始時に、核磁化をリフェーズするための切り替えられる磁界勾配ＧＸ／ＧＹを含む。その後、逆の空間選択ＲＦパルス−αが印加され、このＲＦパルス波−αは、関心ボリューム２０内の縦磁化を、核磁化に戻すように変化させる。更に、非空間選択１８０°ＲＦパルスが、主磁界の不均一性による影響を解決するために印加される。
【００３６】
非標識化シーケンスＵＮＬＢＬの後、再び時間遅延なしに、従来技術においてそれ自体知られているナビゲータシーケンスＮＡＶが続く。ナビゲータシーケンスＮＡＶの詳細は、図３ａに示されない。ナビゲータシーケンスＮＡＶは、成形ＲＦパルスからなる２Ｄパルスを含むことができ、その間、磁界勾配ＧＸ／ＧＹは、高速に切り替えられる。２次元ペンシルビーム形状の制限されたナビゲータボリューム２１内の核磁化は、これらのパルスによって、患者の右横隔膜のドームにおいて励起される。ナビゲータシーケンスＮＡＶの印加の間、ＭＲナビゲータ信号は、ナビゲータボリューム２１の長手軸方向における読み出し勾配の存在下で測定され、それによって、ナビゲータボリュームの１次元画像の再構成を可能にする。この画像は、呼吸の間の患者の横隔膜の位置を監視するために使用される。
【００３７】
ＭＲナビゲータ信号を測定した後、例えば動的に連続するＭＲ画像を生成するために、図示されるイメージングシーケンスＩＭＧ、非標識化シーケンスＵＮＬＢＬ及びナビゲータシーケンスＮＡＶの交互される更なる連続が印加される。非標識化シーケンスＵＮＬＢＬの存在のため、次のナビゲータシーケンスＮＡＶが始まる前に、関心ボリューム２０内に飽和した核磁化は本質的に残らない。それゆえ、取得されたＭＲナビゲータ信号には、低下された飽和バンドが現れ、横隔膜の位置の誤検出が防止されることができ、瞬間的な呼吸運動の状態が、信頼性をもって導き出されることができる。横隔膜の位置の検出の信頼性を一層改善するために、以前に印加されたボリューム選択の知識が考慮されることができる。対応する変位値は、その後のイメージングシーケンスＩＭＧの関心ボリュームのロケーション及び向きを規定するイメージングパラメータを予測的に調整するために、使用されることができる。一連の高品質のＭＲ画像は、このようにして得られることができる。非標識化シーケンスＵＮＬＢＬは、典型的な例において、１０乃至２０ｍｓという、全体のスキャン時間のわずかな延長をもたらす。
【００３８】
本発明の方法による他のシーケンス設計が図３ｂに示されている。この実施形態において、イメージングシーケンスＩＭＧは、スピンエコーシーケンスであり、この場合、ＭＲイメージング信号は、空間選択９０°ＲＦパルス及びその後に続く１８０°ＲＦパルスによって、生成される。関心ボリューム２１内の磁化を回復するために、非標識化シーケンスは、−１８０°及び−９０°の対応する逆ＲＦパルスを含む。主磁界の不均一性の影響を解決するために、空間選択１８０°ＲＦパルスが、非標識化シーケンスＵＮＬＢＬの間、図３ｂに示されるように、付加的に印加されることができる。
【００３９】
図４（ａ、ｂ、ｃ）は、本発明による非標識化シーケンスのより多くの実施形態を説明する図を示している。図は、時間的に連続するラジオ周波数パルスＲＦ及び磁界勾配パルスＧＸ、ＧＹを示している。実質的に均一な静止主磁界（図１に示される）中に配置される患者は、本発明のＭＲイメージングプロシージャの間、これらのパルスに曝される。
【００４０】
シーケンスは、第１のイメージングシーケンスＩＭＧ１から始まり、その後、第２のイメージングシーケンスＩＭＧ２が続く。これらのイメージングシーケンスは、図示される実施形態において勾配シーケンスである。イメージングシーケンスＩＭＧ１、ＩＭＧ２は、空間選択ＲＦパルスαを含み、このＲＦパルスαによって、核磁化が、複数の関心ボリューム２０内で励起される。ＲＦパルスα及び切り替えられる磁界勾配ＧＸ／ＧＹによって生成されるＭＲイメージング信号は、取得期間ＡＣＱの間、取得される。これらのＭＲイメージング信号は、例えば患者の腎臓又は腎臓動脈の診断ＭＲ画像を再構成するために、測定され使用される。
【００４１】
イメージングシーケンスＩＭＧ１及びＩＭＧ２の後、非標識化シーケンスＵＮＬＢＬが、時間遅延なく印加される。非標識化シーケンスは、その開始時に、核磁化をリフェーズするための切り替えられる磁界勾配ＧＸ／ＧＹを含む。その後、逆の空間選択ＲＦパルス−αが印加され、このＲＦパルス−αは、関心ボリューム２０内の核磁化を、縦磁化に戻すよう変化させる。更に、非空間選択１８０°ＲＦパルスが、主磁界の不均一性の影響を解決するために印加される。
【００４２】
非標識化シーケンスＵＮＬＢの後に、再び時間遅延なしに、従来技術においてそれ自体知られているナビゲータシーケンスＮＡＶが続く。ナビゲータシーケンスＮＡＶの詳細は図３ａに示されない。ナビゲータシーケンスＮＡＶは、成形ＲＦパルスを含む２Ｄパルスを含むことができ、その間、磁界勾配ＧＸ／ＧＹが高速に切り替えられる。２次元ペンシルビーム形状の制限されたナビゲータボリューム２１内の核磁化が、これらのパルスによって、患者の右横隔膜のドームにおいて励起される。ナビゲータシーケンスＮＡＶの印加の間、ＭＲナビゲータ信号が、ナビゲータボリューム２１の長手軸方向における読み出し勾配の存在下で測定され、それによって、ナビゲータボリュームの１次元画像の再構成を可能にする。この画像は、呼吸の間の患者の横隔膜の位置を監視するために使用される。
【００４３】
ＭＲナビゲータ信号を測定した後、例えば動的に連続するＭＲ画像を生成するために、図示されるイメージングシーケンスＩＭＧ１、ＩＭＧ２等、非標識化シーケンスＵＮＬＢＬ及びナビゲータシーケンスＮＡＶの更なる交互する連続が印加される。非標識化シーケンスＵＮＬＢＬの存在のため、次のナビゲータシーケンスＮＡＶが始まる前に、関心ボリューム２０内に飽和した核磁化は本質的に残らない。それゆえ、取得されたＭＲナビゲータ信号には低下された飽和バンドが現れ、横隔膜の位置の誤検出が防止されることができ、瞬間的な呼吸運動の状態が、信頼性をもって導き出されることができる。横隔膜の位置の検出の信頼性を一層改善するために、以前に印加されたボリューム選択の知識が考慮されることができる。対応する変位値は、その後のイメージングシーケンスＩＭＧの関心ボリュームのロケーション及び向きを規定するイメージングパラメータを予測的に調整するために、使用されることができる。このようにして、一連の高品質のＭＲ画像が得られることができる。非標識化シーケンスＵＮＬＢＬは、典型的な例において、１０乃至２０ｍｓという全体のスキャン時間のわずかな延長をもたらす。
【００４４】
本発明の方法による他のシーケンス設計が図４ｂに示されている。この実施形態において、イメージングシーケンスＩＭＧ１、ＩＭＧ２は、スピンエコーシーケンスであり、この場合、ＭＲイメージング信号は、空間選択９０°ＲＦパルス及びその後の１８０°ＲＦパルスによって生成される。関心ボリューム２１内の磁化を回復するために、非標識化シーケンスは、対応する逆のＲＦパルス−１８０°及び−９０°を含む。主磁界の不均一性の影響を解決するために、非標識化シーケンスＵＮＬＢＬの間、空間選択１８０°ＲＦパルスが、図３ｂに示されるように、付加的に印加されることができる。図４ｃに、イメージングシーケンスＩＭＧ１及びＩＭＧ２がターボスピンエコーシーケンスであり、非標識化シーケンスＵＭＬＢＬが逆の−１８０°パルス及び−９０°パルスを用いる例が示されている。更に、選択１８０°パルスが、Ｂ０（主磁界）の不均一性を補償するために使用される。このアプローチは、励起されたスライスの効果的な再構成をもたらす一方、横隔膜エッジの誤検出が回避される。実際、約１０−２０ｍｓという取得時間のわずかな延長のみが生じる。
【図１】
0005599893.tif 000002
【図２】
0005599893.tif 000003
【図３ａ】
0005599893.tif 000004
【図３ｂ】
0005599893.tif 000005
【図４ａ】
0005599893.tif 000006
【図４ｂ】
0005599893.tif 000007
【図４ｃ】
0005599893.tif 000008